RU2750947C1 - Power steering mechanism with electric drive - Google Patents
Power steering mechanism with electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750947C1 RU2750947C1 RU2020128998A RU2020128998A RU2750947C1 RU 2750947 C1 RU2750947 C1 RU 2750947C1 RU 2020128998 A RU2020128998 A RU 2020128998A RU 2020128998 A RU2020128998 A RU 2020128998A RU 2750947 C1 RU2750947 C1 RU 2750947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- shaft
- planetary
- steering mechanism
- driving
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и представляет конструкцию усилителя рулевого управления с электрическим приводом и может применяться в конструкции грузовых транспортных средств и автобусов как с управляемыми осями с независимой подвеской колес, так и на осях с неразрезной балкой.The invention relates to mechanical engineering and represents the design of the power steering with an electric drive and can be used in the construction of trucks and buses with both steered axles with independent wheel suspension and axles with a continuous beam.
Известно устройство для активного управления транспортным средством и рулевой механизм c таким устройством, снабженное рулевым управлением с усилителем, содержащее зубчатую передачу дифференциального типа колеса рулевого управления для передачи на выходной вал как отклонения угла поворота колеса рулевого управления с входного вала, так и отклонения угла поворота рулевого управления. Зубчатая передача колеса рулевого управления содержит двойную планетарную передачу с входным центральным зубчатым колесом, выходным центральным зубчатым колесом и парой планетарных колес в активном зацеплении на общих валах между центральными зубчатыми колесами (патент № WO 2011/084095, МПК B62D 5/30, B62D 3/14, опубл. 14.07.2011). There is a known device for active control of a vehicle and a steering mechanism with such a device, equipped with power steering, containing a differential type gear transmission of the steering wheel for transmission to the output shaft of both the deviation of the steering wheel angle from the input shaft and the deviation of the steering angle management. The gearing of the steering wheel contains a double planetary gear with an input central gear, an output central gear and a pair of planetary wheels in active engagement on common shafts between the central gears (patent No. WO 2011/084095, IPC
Известен усилитель рулевого управления для механических транспортных средств, содержащий вал, электрический дисковый роторный двигатель с коаксиально расположенной планетарной передачей соединен с валом для увеличения мощности двигателя (патент №US6440029, МПК B62D5/04, опубл. 08.27.2002 г.).Known power steering for motor vehicles, containing a shaft, an electric disk rotary engine with a coaxially located planetary gear is connected to the shaft to increase engine power (patent No. US6440029, IPC B62D5 / 04, publ. 08.27.2002).
Известные технические решения не могут применяться как на управляемых осях с независимой подвеской колес, так и на осях с неразрезной балкой.The known technical solutions cannot be applied both on steered axles with independent wheel suspension and on axles with a continuous beam.
Технической проблемой является расширение диапазона регулировки передаточных отношений усилителя рулевого механизма, используя при этом различные варианты компоновки в зависимости от требований потребителей.A technical problem is the expansion of the range of adjustment of the power steering gear ratios, while using different layout options depending on customer requirements.
Технический результатом является использование модульной конструкции усилителя рулевого управления, а также редуктора с двумя планетарными передачами и достигается за счет того, что в усилителе рулевого механизма с электрическим приводом, содержащем планетарный редуктор и электродвигатель с системой управления, планетарный редуктор и электродвигатель с системой управления выполнены в виде блоков, при этом редуктор состоит из двух планетарных передач, в которых ведущие шестерни (солнечные) выполнены полыми и расположены соосно валу ведущей шестерни рулевого механизма, при этом ведущая шестерня первой планетарной передачи установлена на выходном конце полого вала ротора электродвигателя, а ведущая шестерня второй планетарной передачи установлена на выходном конце водила первой передачи, кроме того выходной конец водила второй планетарной передачи соединен с валом ведущей шестерни рулевого механизма.The technical result is the use of a modular design of the power steering, as well as a gearbox with two planetary gears and is achieved due to the fact that in the power steering with an electric drive, containing a planetary gearbox and an electric motor with a control system, a planetary gearbox and an electric motor with a control system are made in in the form of blocks, while the gearbox consists of two planetary gears, in which the driving gears (sun) are hollow and located coaxially to the shaft of the driving gear of the steering mechanism, while the driving gear of the first planetary gear is installed at the output end of the hollow shaft of the electric motor rotor, and the driving gear of the second The planetary gear set is installed at the output end of the carrier of the first gear, in addition, the output end of the carrier of the second planetary gear is connected to the drive gear shaft of the steering mechanism.
Водило второй планетарной передачи, может быть соединено с валом ведущей шестерни рулевого механизма посредством управляемой муфты. Вал ведущей шестерни рулевого механизма может быть расположен к валу сошки под углом 90 градусов или параллельно ему.The carrier of the second planetary gear can be connected to the pinion shaft of the steering mechanism by means of a controlled clutch. The pinion shaft of the steering gear can be positioned to the bipod shaft at 90 degrees or parallel to it.
Новым, в данном техническом решении, является то, что для получения большого передаточного отношения планетарный редуктор и электродвигатель с системой управления выполнены в виде блоков, редуктор выполнен с двумя планетарными рядами, в которых ведущие шестерни (солнечные) выполнены полыми и расположены соосно валу ведущей шестерни рулевого механизма, при этом ведущая шестерня первой планетарной передачи установлена на выходном конце полого вала ротора электродвигателя, а ведущая шестерня второй планетарной передачи установлена на выходном конце водила первой передачи, кроме того выходной конец водила второй планетарной передачи соединен с валом ведущей шестерни рулевого механизма. New in this technical solution is that to obtain a large gear ratio, the planetary gearbox and the electric motor with the control system are made in the form of blocks, the gearbox is made with two planetary gears, in which the drive gears (sun) are hollow and are located coaxially with the drive gear shaft of the steering mechanism, while the driving gear of the first planetary gear is installed at the output end of the hollow shaft of the rotor of the electric motor, and the driving gear of the second planetary gear is installed at the output end of the carrier of the first gear, in addition, the output end of the carrier of the second planetary gear is connected to the shaft of the driving gear of the steering gear.
Выполнение модульных механической и электрической частей усилителя в виде отдельных взаимосвязанных модулей позволяет получать различные варианты компоновки, для получения большого передаточного отношения редуктора используются два планетарных ряда с полыми ведущими шестернями, а также полый вал ротора. Модульность конструкции позволяет создавать рулевые механизмы с усилителем рулевого управления различной комплектации - как с передачей момента под углом 90 гр. так и параллельными валами. Кроме того возможно отсоединение рулевого механизма от усилителя рулевого управления. The implementation of the modular mechanical and electrical parts of the amplifier in the form of separate interconnected modules allows obtaining various layout options; to obtain a large gear ratio of the gearbox, two planetary sets with hollow drive gears, as well as a hollow rotor shaft, are used. The modularity of the design allows you to create steering mechanisms with power steering of various configurations - as with the transmission of torque at an angle of 90 degrees. and parallel shafts. It is also possible to disconnect the steering gear from the power steering.
Техническое решение поясняется чертежами:The technical solution is illustrated by drawings:
Фиг.1 - усилитель рулевого механизма с электрическим приводом с параллельными осями;Fig. 1 is an electric power steering with parallel axes;
Фиг.2 - усилитель рулевого механизма с электрическим приводом сFig. 2 - power steering with electric drive with
перекрещивающимися осями;crossed axes;
Фиг.3 - усилитель рулевого механизма с электрическим приводом с отключаемым редуктором.Fig. 3 is an electric power steering with a switchable gearbox.
Предлагаемая конструкция усилитель рулевого механизма с электрическим приводом представляет собой устройство, состоящее из трех блоков - рулевого механизма (РМ), планетарного редуктора и электродвигателя с системой управления. The proposed design of the power steering with an electric drive is a device consisting of three blocks - a steering gear (RM), a planetary gearbox and an electric motor with a control system.
Блок рулевого механизма расположен в корпусе 1 с проставками 2 и состоит из сошки 3, соединенной с валом 4 и конической передачи малой «конусности», состоящей из вала 5 ведущей шестерни и ведущей шестерни 6, выполненных заодно, и зубчатого сектора 7, установленного на валу 4 сошки. Вал 5 ведущей солнечной шестерни 6 может быть расположен под углом 90 градусов к валу 4 сошки или параллельно ему. Зубчатый сектор 7 может иметь как внешнее - передача усилия под углом 90 гр., так и внутреннее зацепление - передача усилия параллельными осями. Вал 4 сошки установлен на подшипники 8, расположенные в корпусе 1, а вал 5 ведущей шестерни 6 установлен на подшипники 9 расположенные в стакане 10, закрепленном на проставках 2. Корпус 1 закрыт крышкой. Стакан 10 и крышка закреплены при помощи деталей крепления.The steering gear unit is located in the
Блок электродвигателя представляет собой электродвигатель 11 с корпусом 12 со статором 13 и ротором 14 с полым валом 15 для прохода вала 5 ведущей шестерни 6. Вал 15 установлен на подшипниках 16 на вал 5 ведущей шестерни 6 РМ. Другой опорой вала 15 является подшипник 17, установленный в крышку 18 корпуса 12 электродвигателя. Система управления электродвигателем 11 состоит из датчиков, преобразователя сигналов и электронного блока управления электродвигателем 19 в соответствии с действиями водителя.The electric motor unit is an
Блок двухступенчатого редуктора состоит из двух соосных планетарных передач (рядов), которые могут быть как одинаковыми - унифицированными, так и отличаться, в зависимости от требований ТУ заказчика. Ведущие солнечные шестерни 20 и 21 планетарных передач выполнены полыми, для обеспечения прохода вала 5 ведущей шестерни 6 РМ. Ведущая солнечная шестерня 20 первой планетарной передачи установлена, или нарезана прямо на валу 15, на выходном конце полого вала 15 ротора 14. Солнечная шестерня 20 является ведущим звеном первой планетарной передачи.The unit of a two-stage gearbox consists of two coaxial planetary gears (rows), which can be either the same - unified, or differ, depending on the requirements of the customer's technical specifications. The driving
Коронная шестерня 22 может быть как общей для обоих планетарных передач (рядов), так и раздельной и крепиться к корпусу 23 редуктора. В приведенной заявке конструкции редуктора коронная шестерня 22 выполняет роль корпуса 23, что упрощает и удешевляет конструкцию ЭРУ.
На водило 24 первой планетарной передачи установлена или выполнена заодно с водилом 24 ведущая солнечная шестерня 21 второй планетарной передачи. Выходное звено - водило 25 второй планетарной передачи соединено с ведущим валом 5 ведущей шестерни 6 шлицевым или иным соединением и является ведущим для вала 5.On the
Таким образом, выходное звено, водило 24, одной планетарной передачи является входным, ведущим, для второй планетарной передачи, а выходное звено, водило 25, второй планетарной передачи соединено с валом 5 ведущей шестерни 6. Thus, the output link,
В некоторых случаях, например, при буксировке транспортного средства, происходит передача крутящего момента от колес к рулевому механизму и редуктору усилителя рулевого правления. В этом случае редуктор будет работать как мультипликатор, повышать обороты вала 5 ведущей шестерни РМ и, следовательно, обороты шестерен планетарных передач и ротора электродвигателя. Для избегания этого явления необходимо отсоединять вал 5 ведущей шестерни от редуктора. В этом случае планетарный редуктор и электродвигатель меняются местами. Такое решение позволяет установить на вал 5, ведущей шестерни 6, муфту 26, посредством которой вал 5 соединяется с выходным концом водила 25 второй планетарной передачи. При необходимости, например при буксировке, муфта 26 переводится в положение «выключено» и разъединяет усилитель с рулевым механизмом.In some cases, for example, when towing a vehicle, there is a transfer of torque from the wheels to the steering gear and the power steering gear. In this case, the gearbox will work as a multiplier, increase the revolutions of the
Работает усилитель рулевого управления следующим образом: при повороте рулевого колеса, от датчиков, установленных на валу 5 рулевого механизма поступает сигнал на блок электронного управления 19, который включает электродвигатель усилителя рулевого управления. Крутящий момент от электродвигателя 11 через солнечную шестерню 20, передается на сателлиты и водило 24 первой планетарной передачи. Далее крутящий момент передается на сателлиты и водило 25 второй планетарной передачи. Вращение шестерни 6 вала 5 вправо или влево, перемещает сектор 7, жестко соединенным с валом сошки 4 в ту или другую сторону, что, в свою очередь перемещает свободный конец сошки 3 вперед-назад.The power steering works as follows: when the steering wheel is turned, a signal is sent from the sensors installed on the
Предлагаемая конструкция усилителя рулевого механизма с электрическим приводом позволяет регулировать передаточное отношение в широком диапазоне, создавать узлы для широкого ряда нагрузок на управляемые оси транспортных средств, может применяться как на управляемых осях с независимой подвеской колес, так и на осях с неразрезной балкой.The proposed design of the power steering mechanism with an electric drive allows you to adjust the gear ratio in a wide range, create nodes for a wide range of loads on the steered axles of vehicles, and can be used both on steered axles with independent wheel suspension and on axles with a continuous beam.
Усилитель рулевого механизма с электрическим приводом промышленно применим, и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.The electric power steering is industrially applicable and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128998A RU2750947C1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Power steering mechanism with electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128998A RU2750947C1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Power steering mechanism with electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2750947C1 true RU2750947C1 (en) | 2021-07-06 |
Family
ID=76820246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020128998A RU2750947C1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Power steering mechanism with electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2750947C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785899C1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-12-14 | Акционерное общество "Производственное Объединение Муромский Машиностроительный Завод" | Electric power steering |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0491604A1 (en) * | 1990-12-19 | 1992-06-24 | Valeo Systemes D'essuyage | Temporary assistance mechanism for the steering column of vehicles with steerable wheels |
US6440029B1 (en) * | 1998-08-15 | 2002-08-27 | Krupp Presta Ag | Electrically assisted steering booster with a compact planetary gear |
WO2011084095A1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Scania Cv Ab | Device for active steering of a vehicle and a steering mechanism with such a device |
US20160272236A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Hyundai Motor Company | Afs system for vehicle |
RU2725016C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод механических трансмиссий" | Electric power steering device |
-
2020
- 2020-09-02 RU RU2020128998A patent/RU2750947C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0491604A1 (en) * | 1990-12-19 | 1992-06-24 | Valeo Systemes D'essuyage | Temporary assistance mechanism for the steering column of vehicles with steerable wheels |
US6440029B1 (en) * | 1998-08-15 | 2002-08-27 | Krupp Presta Ag | Electrically assisted steering booster with a compact planetary gear |
WO2011084095A1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Scania Cv Ab | Device for active steering of a vehicle and a steering mechanism with such a device |
US20160272236A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Hyundai Motor Company | Afs system for vehicle |
RU2725016C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод механических трансмиссий" | Electric power steering device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785899C1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-12-14 | Акционерное общество "Производственное Объединение Муромский Машиностроительный Завод" | Electric power steering |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5409425A (en) | Torque distributing mechanism in differential | |
US7316627B2 (en) | Integrated two-speed motor | |
US8795121B2 (en) | Drive mechanism for selectively switching a drive between propulsion and torque vectoring mode | |
CN111301161A (en) | Vehicle electric drive system | |
RU2489275C2 (en) | Automotive drive system, particularly, for industrial duty vehicles | |
US20190264790A1 (en) | Vehicle-driving apparatus | |
EP3789223B1 (en) | Electric modular traction system | |
CN101016057A (en) | Variable-gear-ratio satellite gear type diverter | |
CN116783085A (en) | Drive train for a motor vehicle | |
US7074149B2 (en) | Transmission for wheel type working vehicle | |
JPWO2004092617A1 (en) | Support structure and gear mechanism provided with support structure | |
JP4116146B2 (en) | Differential device | |
RU2750947C1 (en) | Power steering mechanism with electric drive | |
GB2611443A (en) | Steering system for vehicles and vehicles having same | |
CN115704462A (en) | Transmission for a vehicle and drive train having such a transmission | |
US20210252959A1 (en) | Electric solid axle | |
RU2725016C1 (en) | Electric power steering device | |
JP4142768B2 (en) | Differential device | |
JPH0419232A (en) | Power transmission device for vehicle | |
EP1659313B1 (en) | Transmission system | |
WO2019042385A1 (en) | Differential assembly for shifting | |
KR100318890B1 (en) | Integrated steering/driving mechanism for motor-driven wheeled vehicles | |
JP3080763B2 (en) | Power transmission device for four-wheel drive vehicle | |
CN114585551B (en) | Steering gear of electromechanical steering system of vehicle and electromechanical steering system of vehicle | |
CN115704461A (en) | Transmission for a vehicle and drive train having such a transmission |